MATLAB中unique函数最全使用方法

一. unique函数初级应用

MATLAB中的unique函数用于查找并移除数组中的重复元素，并返回经过排序的唯一元素列表。以下是一些基本的应用示例。

1. 对向量进行去重

A = [1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5];

B = unique(A);

disp(B);  % 结果：1 2 3 4 5

2. 对矩阵进行去重

如果你有一个矩阵，unique函数会将其视为一个长向量并进行操作。

A = [1 2 2; 3 3 3; 4 4 4];

B = unique(A);

disp(B);  % 结果：1 2 3 4

3. 按行去重

如果你希望按照行对矩阵进行去重，可以添加'rows'选项。

A = [1 2 3; 1 2 3; 4 5 6];

B = unique(A, 'rows');

disp(B);  % 结果：[1 2 3; 4 5 6]

4. 获取去重操作的索引

unique函数可以返回额外的输出参数，表示原数组中元素在去重数组中的位置，以及去重数组中元素在原数组中的位置。

A = [1 2 2 3 3 3];

[B, I, J] = unique(A);

disp(B);  % 结果：1 2 3

disp(I);  % 结果：1 2 4

disp(J);  % 结果：1 2 2 3 3 3

在这个例子中，I表示原数组中的元素在去重数组中首次出现的位置，J表示去重数组中的元素在原数组中出现的位置。

二. unique函数中级应用

在MATLAB中，unique函数不仅可以用于查找数组中唯一的元素，还可以用于执行更复杂的操作，例如处理字符串、单元数组或表格数据，以及控制排序行为。以下是unique函数的一些中级应用示例：

1. 处理字符串数组

unique也可以用于字符串数组。

A = ["apple", "banana", "apple", "cherry", "banana"];

B = unique(A);

disp(B);  % 结果："apple" "banana" "cherry"

2. 处理单元数组

如果你的数据中包含多种类型（例如，数字和字符串混合），可以使用单元数组，并使用unique函数处理。

A = {1, 2, 'apple', 2, 'apple', 3, 'banana'};

B = unique(A);

disp(B);  % 结果：{1, 2, 3, 'apple', 'banana'}

3. 处理表格数据

unique函数还可以用于表格数据的去重。

T = table([1; 2; 1], ["apple"; "banana"; "apple"]);

U = unique(T);

disp(U);  % 结果：1×2 table: 1 apple; 2 banana

4. 控制排序行为

默认情况下，unique函数返回的结果是排序的。如果你不需要排序，可以添加'stable'选项。

A = [3, 1, 2, 3, 2, 1];

B = unique(A, 'stable');

disp(B);  % 结果：3 1 2

三. unique函数高级应用

在MATLAB中，unique函数的神级应用可能涉及到一些高级的数据处理和数据分析任务。下面是一个示例，涉及到处理复杂的数据结构和使用额外的输出参数。

处理结构数组

假设你有一个结构数组，其中包含多个字段，你想找到所有字段值的唯一组合。

% 创建结构数组

A(1).field1 = 'apple';

A(1).field2 = 1;

A(2).field1 = 'banana';

A(2).field2 = 2;

A(3).field1 = 'apple';

A(3).field2 = 1;

% 将结构数组转换为表格

T = struct2table(A);

% 使用'rows'选项找到唯一的行

U = unique(T, 'rows');

disp(U);  % 结果：2x2 table: 'apple' 1; 'banana' 2

使用额外的输出参数进行分组分析

假设你有一组数据，你想根据某个变量的值对数据进行分组，并对每组数据进行分析。你可以使用unique函数的额外输出参数来实现这个任务。

% 创建数据

group = ['A', 'A', 'B', 'B', 'B', 'C', 'C'];

data = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70];

% 找到唯一的组和组索引

[groups, ~, groupIndex] = unique(group);

% 对每组数据进行分析（例如，计算平均值）

for i = 1:length(groups)

    groupData = data(groupIndex == i);

    groupMean = mean(groupData);

    disp(['Group ' groups(i) ': Mean = ' num2str(groupMean)]);

end

这个示例将显示每个组的平均值。unique函数在这里帮助我们找到了唯一的组，并为每个数据点提供了相应的组索引，这使得按组进行数据分析变得非常方便。

在处理大规模数据时，unique函数可能需要消耗大量的计算资源。为了提高性能，你可以考虑使用'sorted'选项，这样unique函数可以利用数据已经排序的事实来提高速度。

% 假设你的数据已经排序

sortedData = sort(data);

% 使用'sorted'选项找出唯一的用户ID

uniqueUsers = unique(sortedData, 'sorted');

disp(['Number of unique users: ' num2str(length(uniqueUsers))]);

在这个示例中，使用'sorted'选项可以大大提高unique函数的性能，尤其是在处理大规模数据集时。

四.代码和程序结果

clear all;clc;close all;

% 1. 对向量进行去重

A = [1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5];

B = unique(A);

disp(B);  % 结果：1 2 3 4 5

% 2. 对矩阵进行去重

% 如果你有一个矩阵，unique函数会将其视为一个长向量并进行操作。

A = [1 2 2; 3 3 3; 4 4 4];

B = unique(A);

disp(B);  % 结果：1 2 3 4

% 3. 按行去重

% 如果你希望按照行对矩阵进行去重，可以添加'rows'选项。

A = [1 2 3; 1 2 3; 4 5 6];

B = unique(A, 'rows');

disp(B);  % 结果：[1 2 3; 4 5 6]

% 4. 获取去重操作的索引

% unique函数可以返回额外的输出参数，表示原数组中元素在去重数组中的位置，以及去重数组中元素在原数组中的位置。

A = [1 2 2 3 3 3];

[B, I, J] = unique(A);

disp(B);  % 结果：1 2 3

disp(I);  % 结果：1 2 4

disp(J);  % 结果：1 2 2 3 3 3

% 在这个例子中，I表示原数组中的元素在去重数组中首次出现的位置，J表示去重数组中的元素在原数组中出现的位置。